CN110774284A - 机械手运动实时位置探测方法、计算机可读存储介质及带机械手的设备 - Google Patents

机械手运动实时位置探测方法、计算机可读存储介质及带机械手的设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机械手位置检测技术领域，尤其是一种机械手运动实时位置探测方法、计算机可读存储介质和带机械手的设备，计算机可读存储介质存储在带机械手的设备中，带机械手的设备设有处理器，处理器运行计算机可读存储介质中的计算机程序时实现机械手运动实时位置探测的方法。在机械手按照预设的动作行程进行运动时，执行上述机械手运动实时位置探测方法，只要探测到机械手与探测器的当前距离的值di，根据机械手动作行程轨迹计算得到的距离与机械手位置的对应关系，就可以确认机械手在行程轨迹上的当前位置点Pi，方便且快速且低成本地探测到机械手的运动实时位置。

Description

机械手运动实时位置探测方法、计算机可读存储介质及带机 械手的设备
技术领域
本发明涉及机械手位置检测技术领域，尤其是一种机械手运动实时位置探测方法、计算机可读存储介质和带机械手的设备，计算机可读存储介质存储在带机械手的设备中，带机械手的设备设有处理器，处理器运行计算机可读存储介质中的计算机程序时实现机械手运动实时位置探测的方法。
背景技术
应用在自助售货机上的简易型机械手一般包括3～5个关节，每个关节的运动行程都由连续的多段动作路径构成，各段动作路径分别在平面内完成，关节从一段动作路径的起始位置移动到末端，然后进行到位检测，确认到位后在进行下一段动作路径。到位检测可以确保机械手的关节执行完整的运动行程，能够实现移动、取放物品的任务。目前的机械手一般在机械手内额外布置多种到位传感器，如光电、触点、光纤传感器来实现位置检测，这些传感器采用传统的总线布线方式，只有在布置有到位传感器的位置才能检测机械手是否到达该位置，通常只能提供机械手的大致位置区间，不能明确探测机械手运动过程中的实时位置。如果要增加对机械手位置的探测精度，就要布置大量的传感器，成本太高。
发明内容
本发明的目的是：提供对机械手运动的实时位置进行探测的方法，用于存储被处理器执行时实现上述方法的程序的计算机可读存储介质，以及应用该介质的机械手，该机械手的运动实时位置能够被方便且快速地探测到。
提供一种机械手运动实时位置探测方法，在机械手按照预设的动作行程进行运动时使用，
探测得到机械手与探测器的当前距离的值di；
根据所得到的值di，按照在上述动作行程中，所述距离与机械手位置的对应关系，得到机械手当前位置点Pi，其中，所述对应关系是根据上述动作行程的轨迹预先计算得到并预存的。
还提供一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有可执行计算机程序，计算机程序被处理器运行时能够实现上述机械手运动实时位置探测方法。
还提供机械手位置探测***，包括对机械手运动的实时位置进行探测的处理器，以及计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
在机械手按照预设的动作行程进行运动时，执行上述机械手运动实时位置探测方法，只要探测到机械手与探测器的当前距离的值di，根据机械手动作行程轨迹计算得到的距离与机械手位置的对应关系，就可以确认机械手在行程轨迹上的当前位置点Pi，方便且快速且低成本地探测到机械手的运动实时位置。
附图说明
图1为机械手运动实时位置探测方法中机械手动作行程及位置示意图。
具体实施方式
该机械手运动实时位置探测方法，在探测机械手的实时位置前，先在机械手位置探测***的两个重要组件：机械手和探测器上布置BLE-Mesh组网。在探测器和机械手的各个关节处分别设置蓝牙Mesh设备，设置在机械手的各个关节处的蓝牙Mesh设备全部能够与探测器上的蓝牙Mesh设备单独通信，并且每个关节处的蓝牙Mesh设备都能够与其所在的机械手关节的驱动电机的控制器通信，以获取驱动电机的运行时间、行程距离等信息。各个蓝牙Mesh设备之间的信息交互是通过心跳机制实现的(心跳机制属于无线信号通信的通用技术，此处不做赘述)，在传输数据的基础上，还可以传递信号强度值，据此可以进一步计算得到彼此进行信息交互的蓝牙Mesh设备之间的距离值。为机械手和探测器布置BLE-Mesh组网，信息的传递都经由无线蓝牙Mesh设备实现，信息传递更快速，且节省了布线空间。
如图1所示，自助售卖机的机械手装配有蓝牙Mesh设备的一个可活动关节(以下称为机械手关节)按照预设的动作行程轨迹运动，探测器内预先存储有根据上述动作行程轨迹计算得到的机械手与探测器之间的距离di与机械手关节位置的对应关系并预存的。机械手关节从起始位置P0出发刚刚行进到位置点P1，探测器根据BLE-Mesh组网反馈的机械手关节和探测器之间的信号强度(RSSI)，探测得到机械手关节与探测器的当前距离的值di。探测器相对于机械手关节节点的动作行程轨迹上各个位置点的距离是固定的，因而在确定了距离di后，可以根据上述对应关系得到机械手关节当前位置点Pi。
但是，由于动作行程轨迹上存在两个与距离值di对应的位置点Pd：P1和P2，需要识别出位置点P1和P2中哪一个才是机械手关节实际的当前位置点Pi。机械手关节才刚从起始位置P0出发，因此本次行程的起始位置P0既是本次动作行程中最早一次确定的机械手关节位置点，又是在机械手关节到达当前位置点Pi前，最近一次确定的机械手关节位置点Pi-。因此，以起始位置P0为位置点Pi-，查询起始位置P0分别到位置点P1和P2的行程，从起始位置P0到位置点P1的行程L1明显比从起始位置P0到位置点P2的行程L2要短，即位置点P1为本次探测的当前位置点Pi。
如果已经进行了多次机械手关节位置点Pi的探测，对本次动作行程中早前确定的彼时的机械手关节位置点进行回溯，发现存在多个机械手关节位置点Pi-，那么，选择上次确定的机械手位置点作为探测当前位置点Pi的机械手关节位置点Pi-。
在机械手关节按照预设的动作行程进行运动时，执行上述机械手关节运动实时位置探测方法，只要探测到机械手关节与探测器的当前距离的值di，根据机械手关节动作行程轨迹计算得到的距离与机械手关节位置的对应关系，就可以确认机械手关节在行程轨迹上的当前位置点Pi，方便且快速地探测到机械手关节的运动实时位置。

Claims (7)

1.机械手运动实时位置探测方法，在机械手按照预设的动作行程进行运动时使用，其特征是：
探测得到机械手与探测器的当前距离的值di；
根据所得到的值di，按照在上述动作行程中，所述距离与机械手位置的对应关系，得到机械手当前位置点Pi，其中，所述对应关系是根据上述动作行程的轨迹预先计算得到并预存的。
2.根据权利要求1的机械手运动实时位置探测方法，其特征是，若在所述对应关系中，与值di对应的机械手位置点Pd有多个，则从中按照下述条件选出机械手当前位置点Pi：回溯在本次动作行程中早前确定的彼时的机械手位置点Pi-，从位置点Pi-到位置点Pi的行程相比到其它位置点Pd的行程是最短的。
3.根据权利要求2所述的机械手运动实时位置探测方法，其特征是，早前确定的彼时的机械手位置点Pi-是指上次确定的机械手位置点。
4.根据权利要求2或3所述的机械手运动实时位置探测方法，其特征是，本次动作行程中最早一次确定的机械手位置点是机械手本次行程的起始位置P0。
5.计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征是，所述计算机程序被处理器运行时能够实现权利要求1～4中任一项所述的机械手运动实时位置探测方法。
6.带机械手的设备，包括机械手、探测器，以及通过探测器对机械手运动的实时位置进行探测的处理器，其特征是还包括如权利要求5所述的计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
7.根据权利要求6所述的带机械手的设备，其特征是，该设备是自助售卖机，其机械手能够执行移动和夹取操作。
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